DE3009566A1 - Carbon di:oxide determn. in gases - by measuring sound velocity - Google Patents
Carbon di:oxide determn. in gases - by measuring sound velocityInfo
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Abstract
Description
Verfahren und Vorrichtung zur Method and device for
Messung des C02-Gehaltes von Gasen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Messung des 002 Gehaltes von Gasen sowie eine Vorrichtung zur Durchfuhrung des Verfahrens. Measurement of the CO 2 content of gases The invention relates to a method for measuring the 002 content of gases and a device for carrying out the Procedure.
Zur Bestimmung des Kohlendioxid-Gehaltes von Gasen, insbesondere von Luft, Rauchgasen, Atemluft und dgl. sind bereits die unterschiedlichsten Methoden angewandt worden, wie beispielsweise Absorptions- und Adsorptions-Verfahren, Auch ist es bekannt, die in Abhängieit vom C02-Gehalt unterschiedliche Wärmeleitfähigkeit des Gases zur Bestimmung des Kohlendioxid-Gehaltes heranzuziehen.For determining the carbon dioxide content of gases, in particular of Air, smoke gases, breathing air and the like are already the most varied of methods such as absorption and adsorption processes, also it is known that depending on the C02 content different Use the thermal conductivity of the gas to determine the carbon dioxide content.
Alle bekannten Verfahren haben jedoch gewisse Nachteile, die teils in der umständlichen Handhabung, dem großen apparativen Aufwand oder geringen Meßgenauigkeit begründet sind.However, all known methods have certain disadvantages, some of them in the cumbersome handling, the great expenditure on equipment or low measurement accuracy are justified.
Eine physikalische Eigenschaft des Kohlendioxids, die sich auch im C02-haltigen Gas bemerkbar macht, ist noch nicht zur Bestimmung des C02-Gehaltes herangezogen worden, nämlich die Schallgeschwindigkeit. Diese beträgt, bezogen auf OOC und 1 Bar bei Luft 331,8 m/sec, bei Sauerstoff 315 m/sec, bei Stickstoff 334 m/sec und bei Kohlendioxid nur 258 m/sec. Bereits aus diesen Zahlen läßt sich erkennen, daß der C02-Gehalt eines Gases sich erheblich auf dessen Schallgeschwindigkeit auswirken muß. Dabei sind die Anforderungen bezüglich des Meßbereiches sehr groß, weil dieser praktisch von einem Gehalt von 0,032 % (atmosphärische Luft) bis etwa 20 % (verbrennungsabgase) reicht.A physical property of carbon dioxide, which is also found in the C02-containing gas noticeable is not yet used to determine the C02 content been used, namely the speed of sound. This is based on OOC and 1 bar for air 331.8 m / sec, for oxygen 315 m / sec, for nitrogen 334 m / sec and with carbon dioxide only 258 m / sec. From these figures it can already be seen that the C02 content of a gas has a significant effect on its speed of sound got to. The requirements with regard to the measuring range are very high because of this practically from a content of 0.032% (atmospheric air) to about 20% (combustion exhaust gases) enough.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, ein neues, in seiner Handhabung bequemes und eine gute Genauigkeit erzielendes Verfahren zur Bestimmung des C02-Gehaltes in Gasen anzugeben.The object of the present invention is therefore to provide a new, convenient in its handling and a good accuracy achieving method for Specify determination of the C02 content in gases.
Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß in einer das zu messende Gas enthaltenden Meßstrecke die Schallgeschwindigkeit ermittelt und als Maß für den C02-Anteil verwendet wird.This object is achieved according to the invention in that in a to be measured gas-containing measuring section determines the speed of sound and is used as a measure for the C02 content.
Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich aufgrund der starken Abweichung der Schallgeschwindigkeit von C02 gegenüber den anderen in Luft und Verbrennungsgasen vorkommenden Gasanteilen mit hoher Meßgenauigkeit durchführen, wobei der apparative Aufwand relativ gering ist, weil die elektronische Messung der Schallgeschwindigkeit keine großen Probleme aufwirft. Dabei läßt sich das Verfahren so ausgestalten, daß es auch von Laien ohne große Vorkenntnisse durchgeführt werden kann.The inventive method can be based on the strengthen Deviation of the speed of sound from C02 compared to the others in air and combustion gases Carry out occurring gas components with high measurement accuracy, the apparatus Effort is relatively low because the electronic measurement of the speed of sound does not pose any major problems. The method can be designed so that it can also be carried out by laypeople without much prior knowledge.
Die Bestimmung der Schallgeschwindigkeit kann auf unterschiedliche Weise erfolgen. Bei einer bevorzugten Durchführungsform der Erfindung wird die Schallgeschwindigkeit aus der Laufzeit eines Schallimpulses, vorzugsweise eines Ultraschallimpulses durch die Meßstrecke ermittelt. Bei einer anderen Durchführungsform der Erfindung wird die Schallgeschwindigkeit aus Wellenlänge und Frequenz ermittelt. Dazu wird gemäß einer Ausbildung eine stehende Welle in der Meßstrecke durch Änderung der Meßstreckenlänge und/oder durch Anderung der Frequenz erzeugt und die Schallgeschwindigkeit aus der Meßstreckenlänge und der Frequenz in bekannter Weise ermittelt. Zweckmäßigerweise wird dabei die Länge der Meßstrecke und die Frequenz so gewählt, daß Fehlmessungen durch Mehrdeutigkeit (Mehrfaches der halben Wellenlänge bei an den Enden geschlossener Meßstrecke) vermieden sind.The determination of the speed of sound can be different Way. In a preferred embodiment of the invention, the speed of sound is from the transit time of a sound pulse, preferably an ultrasonic pulse the measuring distance is determined. In another embodiment of the invention the speed of sound is determined from wavelength and frequency. This is done according to one training a standing wave in the measuring section by changing the measuring section length and / or generated by changing the frequency and the speed of sound from the Measurement path length and frequency determined in a known manner. Appropriately the length of the measuring section and the frequency are selected so that incorrect measurements by ambiguity (multiple of half the wavelength with closed at the ends Measuring section) are avoided.
In vielen Fällen ist eine Absolut-Messung weder erforderlich noch praktisch. Bei einer bevorzugten Durchführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird daher ein Vergleichsverfahren eingesetzt, bei dem zwei identische Meßstrecken verwendet werden, von denen eine ein Vergleichsgas bekannter Zusammensetzung und die andere das zu messende Gas unter gleichem Druck und gleicher Temperatur enthält; als Maß für den C02-Anteil des zu messenden Gases wird dabei die Laufzeitdifferenz ermittelt und ausgewertet. Ein derartiges Vergleichsverfahren hat vor allem den Vorteil, daß weder die Temperatur noch der Druck, die beide das Meßergebnis beeinf]ussen, berücksichtigt wurden müssen, wenn dafür gesorgt wird, daß in beiden Meßstrecken gleiche Temperaturen und Drücke herrschen. Dadurch wird das Meßverfahren stark vereinfacht, weil weder die Temperatur noch der Druck ermittelt und berUcksichtigt werden müssen, wie dies bei Absolutmessungen mit nur einer Meßstrecke der Fall ist.In many cases an absolute measurement is neither necessary nor necessary practically. In a preferred embodiment of the method according to the invention a comparison method is therefore used in which two identical Measuring sections are used, one of which is a reference gas of known composition and the other the gas to be measured under the same pressure and temperature contains; The transit time difference is used as a measure of the C02 portion of the gas to be measured determined and evaluated. Such a comparison process has above all the Advantage that neither the temperature nor the pressure, which both affect the measurement result, must be taken into account if it is ensured that in both measuring sections the same temperatures and pressures prevail. This greatly simplifies the measurement process, because neither the temperature nor the pressure have to be determined and taken into account, as is the case with absolute measurements with only one measuring section.
Die Erfindung betrifft jedoch nicht nur ein Verfahren, sondern auch eine Vorrichtung zur Messung des CO2-Gehaltes von Gasen. Die zu lösende Aufgabe besteht dabei darin, eine in der Handhabung einfache Anordnung zu schaffen, die eine hohe Meßgenauigkeit bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Meßverfahrens bietet.However, the invention relates not only to a method, but also to it a device for measuring the CO2 content of gases. The task to be solved consists in creating an arrangement that is easy to use high measuring accuracy when carrying out the measuring method according to the invention offers.
Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß die Vorrichtung zumindest eine Moßstrecke umfaßt, die das zu messende Gas enthält, daß an einem Ende der Meßstrecke ein Schallsender und an dem anderen Ende ein Schallempfänger angebracht sind, und daß ein Laufzeitmesser mit einer Anzeige angeschlossen ist. Eine derartige Meßvorrichtung ges-tattet ein problemloses und, wie nachher noch ausgeführt wird, wahlweise analoges oder digitales Erfassen des C02-Gehaltes über sehr große Meßbereiche hinweg.This object is achieved according to the invention in that the device comprises at least one measuring section which contains the gas to be measured that on a At the end of the measuring section a sound transmitter and at the other end a sound receiver are attached, and that a runtime meter with a display is connected. Such a measuring device allows problem-free and, as afterwards, still is carried out, optionally analog or digital recording of the C02 content via very big Measuring ranges.
Bei einer bevorzugten Aus führungs form der Erfindung sind zwei identische Meßstrecken vorgesehen, die thermisch und pneumatisch miteinander verbunden sind, zur Erzielung gleicher Temperaturen und gleicher Drücke, und es ist der Laufzeitmesser als Differenzmesser ausgebildet und angeschlossen. Es wird also in beiden MeßstnEken gleichzeitig ein Impuls erzeugt und dann festgestellt, wieviel der eine Impuls länger zum Durchmessen der gleichlangen Meßstrecke braucht wie der andere Impuls.In a preferred embodiment of the invention, two are identical Measuring sections provided, which are thermally and pneumatically connected to one another, to achieve the same temperatures and the same pressures, and it is the runtime meter designed and connected as a differential meter. So it is in both measuring levels at the same time a pulse is generated and then it is determined how much longer the one pulse is to measure the length of the measuring section, like the other, needs an impulse.
Der Laufzeitmesser startet also seine Zeitmessung bei Eintreffen des ersten Impulses und beendet sie bei Eintreffen des zweiten Impulses. Es kann jedoch auch eine kontinuierliche Messung vorgesehen sein, wenn, wie bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, ein Oszillator zur Speisung der Schallsender verwendet ist und der Differenzmesser als Phasenmesser ausgebildet und an die beiden Schallempfänger angeschlossen ist. Der gemessene Phasenunterschied ist unmittelbar ein Maß für das Verhältnis der C02-Anteile in den Gasen der beiden Meßstrecken (bei im übrigen unveränderter Zusammensetzung der beiden Gase).The runtime meter starts its time measurement when the first impulse and ends when the second impulse arrives. However, it can a continuous measurement can also be provided if, as in a preferred one Embodiment of the invention provided an oscillator for feeding the sound transmitter is used and the difference meter is designed as a phase meter and attached to the two Sound receiver is connected. The measured phase difference is immediate a measure of the ratio of the C02 components in the gases of the two measuring sections (at otherwise unchanged composition of the two gases).
Bei einer bevorzugten weiteren Ausbildung der Erfindung umfaßt der Phasenmesser für jeden seiner beiden Eingänge einen Verstärker und einen Amplitudendiskriminator (Schmitt-Trigger); ein Schaltglied ist in den Stromkreis einer Konstantstromquelle und eines Anzeigeinstrumentes geschaltet, wobei das Schaltglied durch das Schalten des einen Amplitudendiskriminators ein-und durch das Schalten des anderen Amplitudendiskriminators ausschaltbar ist. Durch diese Ausbildung des Phasenmessers wird also erreicht, daß ein Stromimpuls konstanter Stärke von dem Schaltglied dem Anzeigeinstrument zugeführt wird, wobei die Dauer dieses Stromimpulses, der in regelmäßiger Periode wiederkehrt, von der Phasenverschiebung und damit unmittelbar vom C02-Anteil abhängt. Das Anzeigeinstrument des Phasenmessers kann eine Skala aufweisen, die unmittelbar in Prozent C02 eingeteilt ist. Jegliche Umrechnungen von Anzeigewerten in C02-Anteile sind dadurch vermieden.In a preferred further embodiment of the invention comprises the Phase meter for each of its two inputs an amplifier and an amplitude discriminator (Schmitt trigger); a switching element is in the circuit of a constant current source and a display instrument, wherein the switching element is switched by the switching one amplitude discriminator on and by switching the other amplitude discriminator can be switched off. Through this training of the Phase meter is thus achieved that a current pulse of constant strength from the switching element to the display instrument is supplied, the duration of this current pulse, which is in regular period recurs, depends on the phase shift and thus directly on the C02 content. The display instrument of the phase meter can have a scale that directly is divided into percent C02. Any conversion of display values into C02 proportions are thereby avoided.
Bei einer anderen Ausfahrungsform des Phasenmessers, die ebenfalls mit einer Analoganzeige durch ein Instrument arbeitet, weist der Phasenmesser für jeden seiner beiden Eingänge einen Verstärker auf, deren Ausgänge mit dem invertierenden bzw. dem nicht invertierenden Eingang eines Operationsverstärkers verbunden sind wobei ein Anzeigeinstrument an dem Ausgang des Operationsverstärkers angeschlossen ist. Für Eichung und Skaleneinteilung des Instrumentes gilt das zuvor Gesagte ebenfalls.In another embodiment of the phase meter, the same Working with an analog display through an instrument, the phase meter indicates for each of its two inputs an amplifier, whose outputs with the inverting or the non-inverting input of an operational amplifier are connected a display instrument connected to the output of the operational amplifier is. What has been said above also applies to the calibration and scale division of the instrument.
Eine Analoganzeige stellt zwar den Meßwert sehr anschaulich dar und zeigt auch auf einleuchtende Weise Änderungen der Meßgröße unmittelbar an, doch erfordert sie beim Ablesen eine bestimmte Ubung und Aufmerksamkeit, damit richtig interpoliert wird und Ablesefehler durch Parallaxe vermieden werden. Es wird daher in vielen Fällen eine unmittelbare Ziffernanzeige bevorzugt, bei der Ablese- und Interpolationsfehler ausgeschlossen sind. Bei einer bevorzugten Ausführungsform einer Meßvorrichtung umfaßt hierzu der Laufzeitdifferenzmesser für jeden seiner beiden an je einen der Schallempfänger angeschlossenen Eingänge einen Verstärker und eine Impulsformerstufe, wobei die Impulsformerstufen einen elektronischen Zähler ein- bzw. ausschalten, der während seiner Einschaltdauer Impulse eines Steueroszillators erhält und zählt; an dem Zähler ist eine Digitalanzeige angeschlossen, die den erreichten Zählerstand anzeigt. Das Ein- bzw. Ausschalten des elektronischen Zählers durch die Impulsformerstufen kann unmittelbar durch Signalgabe an einen der Steuereingänge des Zählers erfolgen. Es kann jedoch auch, wie bei einer anderen Ausführungsform vorgesehen, zwischen Oszillator und Zähler eine von den Impulsformerstufen (Schmitt-Trigger) angesteuerte Torschaltung angeordnet sein, die von den beiden Impulsformerstufen in den offenen bzw.An analog display shows the measured value very clearly and also shows changes in the measurand immediately in a plausible way, but it requires a certain amount of practice and attention when reading, so that it is correct is interpolated and reading errors due to parallax are avoided. It will therefore In many cases an immediate numeric display is preferred for reading and reading Interpolation errors are excluded. In a preferred embodiment For this purpose, a measuring device comprises the transit time difference meter for each of its both to one of the Sound receiver connected inputs an amplifier and a pulse shaper stage, the pulse shaper stages having a Switch the electronic counter on or off, which pulses during its switch-on period a control oscillator receives and counts; on the counter is a digital display connected, which shows the count reached. Switching on or off of the electronic counter through the pulse shaping stages can be carried out directly by signaling to one of the control inputs of the counter. However, like a Another embodiment provided between the oscillator and counter one of the Pulse shaping stages (Schmitt trigger) controlled gate circuit be arranged, the two pulse shaping stages in the open resp.
den geschlossenen Zustand geschaltet wird. Während des offenen Zustandes erhält der Zähler die Impulse des Steueroszillators und zählt sie.the closed state is switched. During the open state the counter receives the pulses from the control oscillator and counts them.
Die Zeitdauer, während der der Zähler Impulse erhält, ist die Laufzeitdifferenz der Schallimpulse in den beiden Meßstrecken. Die erhaltene Digitalanzeige ergibt sich aus der Oszillatorfrequenz und dieser Laufzeit. Angestrebt wird nun, daß die Anzeige unmittelbar den C02-Gehalt angibt und nicht der Anzeigewert mittels einer Tabelle in den tatsächlichen C02-Gehalt umgerechnet werden muß. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist daher die Oszillatorfrequenz des Steueroszillators auf die Länge der Meßstrecke sowie gegebenenfalls die Richtung und Geschwindigkeit der Strömung in der Meßstrecke so abgestimmt, daß die Digitalanzeige unmittelbar den CO2-Gehalt in Prozent oder Promille anzeigt. Die Oszillatorfrequenz ergibt sidl dabei aus dem Reziprokwert der Differenz der Verhältnisse von Meßstreckenlänge zu jeweiliger Schallgeschwindigkeit. Wird beispielsweise eine Meßstrecke mit einer Länge von 90 mm verwendet, so erhält man eine Oszillatorfrequenz von 13,259 kHz (das Verhältnis von Meßstreckenlänge zu Schallgeschwindigkeit ist bei C02: 0,09 m : 266,9 m/sec; für Luft gilt: 0,09 m : 343,8 m/ sec. Der Kehrwert aus der Differenz der beiden vorstehenden Verhältnisse ist die Oszillatorfrequenz).The length of time during which the meter receives pulses is the transit time difference of the sound impulses in the two measuring sections. The digital display obtained gives from the oscillator frequency and this transit time. The aim is now that the Display indicates the C02 content directly and not the display value by means of a Table must be converted into the actual C02 content. With a preferred Embodiment of the invention is therefore the oscillator frequency of the control oscillator on the length of the measuring section and, if applicable, the direction and speed of the flow in the measuring section so that the digital display immediately the CO2 content in percent or Displays per mille. The oscillator frequency sidl results from the reciprocal value of the difference between the ratios of the length of the measuring path to the respective speed of sound. If, for example, a measuring section with a Length of 90 mm is used, an oscillator frequency of 13.259 kHz is obtained (The ratio of the length of the measuring section to the speed of sound is for C02: 0.09 m: 266.9 m / sec; for air: 0.09 m: 343.8 m / sec. The reciprocal of the difference of the two above ratios is the oscillator frequency).
Um eine höhere Anzeigegenauigkeit zu erhalten, kann auch eine um den Faktor 10 oder 100 vergrößerte Oszillatorfrequenz verwendet werden.In order to obtain a higher display accuracy, a can also be used around the A factor of 10 or 100 increased oscillator frequency can be used.
Die angegebene Oszillatorfrequenz gilt unter der Voraussetzung, daß das Gas in der Meßstrecke ruht.The specified oscillator frequency applies provided that the gas is at rest in the measuring section.
Wird, beispielsweise bei kontinuierlichen Messungen, das Gas durch die Meßstrecke geleitet, so sind die Strömungsrichtung und die Strömungsgeschwindigkeit konstant zu halten und zu berücksichtigen (soweit die Strömungsgeschwindigkeit nicht so gering ist, daß sie auch in der letzten Anzeigestelle sich nicht mehr auswirkt).If, for example, with continuous measurements, the gas passes through the measuring section passed, so are the direction of flow and the flow velocity to be kept constant and to be taken into account (insofar as the flow velocity is not is so small that it no longer has any effect in the last display position).
In den Fällen, in den eine Vorgleichsmeßstrecke nicht erwünscht oder technisch nicht gut möglich ist, wird nur eine Meßstrecke verwendet, und die Vergleichsmeßstrecke durch eine elektrische Nachbildung mit Druck-und Temperaturkorrektur ersetzt. Allerdings dürfte der Aufwand für diese Nachbildung einschließlich der Korrekturanordnungen größer sein als der Aufwand für eine Vergleichsmeßstrecke, so daß diese Anordnung nur dann zweckmäßig ist und eingesetzt wird, wenn die Vergleichsmeßstrecke nicht verwirklicht oder eingesetzt werden kann.In those cases in which a pre-alignment measuring section is not desired or is not technically possible, only one measuring section is used, and the comparison measuring section replaced by an electrical replica with pressure and temperature correction. However probably the effort for this replica including the correction orders be greater than the cost of a comparison measuring section, so that this arrangement only is then expedient and used when the comparison measuring section cannot be realized or used.
Die Meßstrecken können sehr unterschiedlich gestaltet und ausgebildet sein. Bei Messungen in der freien Atmosphäres beispielsweise bei Uberwachungen der Atmosphäre, kann die Meßstrecke offen sein,und und es sind lediglich Schallsender und Schallempfänger in einer vorgegebenen Entfernung zueinander starr gehalten. Bevorzugt werden jedoch mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung Gase in einer räumlich eng umgrenzten Meßstrecke erfaßt. Dabei wird über vor- oder nachgeschaltete Pumpen und Leitungen das Gas der Meßstrecke zugeführt. Hierbei bestehen bevorzugt die Meßstrecken aus je einem Rohr, an deren Stirnseiten Schallsender und Schallempfänger schallisoliert angebracht sind; die beiden Meßstrecken sind thermisch gut leitend miteinander verbunden, und es sind Mittel zum Aufrechterhalten des gleichen Druckes in beiden Meßstrecken vorgesehen. In weiterer Ausgestaltung sind die Rohrinnenoberflächen aufgerauht oder mit einer nicht schallreflektierenden Beschichtung versehen, die beispielsweise aus einer offenporigen Schaumgummiauflage bestehen kann.The measuring sections can be designed and configured very differently be. When taking measurements in the open atmosphere, for example when monitoring the Atmosphere, the measuring section can be open, and and there are only sound transmitters and sound receiver held rigidly at a predetermined distance from one another. With the device according to the invention, however, gases are preferred in a spatial manner closely delimited measuring distance recorded. This is done using upstream or downstream pumps and lines supply the gas to the measuring section. The measuring sections preferably exist here Each from a pipe, on the front sides of which sound transmitter and sound receiver are sound-insulated are appropriate; the two measuring sections are connected to each other with good thermal conductivity, and there are means for maintaining the same pressure in both measuring sections intended. In a further embodiment, the inner pipe surfaces are roughened or provided with a non-sound reflective coating, for example can consist of an open-pored foam rubber pad.
Um Herstelltoleranzen bequem ausgleichen zu können, ist bevorzugt eines der Rohre zur Justierung mittels eines Schraubgewindes in seiner Länge veränderbar. Dabei kann das Schraubgewinde entweder am Boden oder auch in der Rohrmitte vorgesehen sein. Im ersteren Fall wird einer der Böden relativ zum Rohr verschoben, wogegen im zweiten Fall zwei Rohrhalften axial gegeneinander verstellbar sind.In order to be able to comfortably compensate for manufacturing tolerances, is preferred one of the tubes can be adjusted in length by means of a screw thread. The screw thread can either be provided on the floor or in the middle of the pipe be. In the former case, one of the floors is moved relative to the pipe, whereas in the second case two pipe halves axially adjustable against each other are.
Die Zu- und Ableitungsanschlüsse für das zu messende Gas müssen zweckmäßig angeordnet sein, um eine vollständige und gleichmäßige Füllung der Meßstrecke zu erreichens da nur auf diese Weise eine einwandfreie und reproduzierbare Messung gewährleistet werden kann. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind daher der Zu- und der Ableitungsanschluß für das zu messende Gas an entgegengesetzten Seiten des Rohres angebracht.The inlet and outlet connections for the gas to be measured must be appropriate be arranged to a complete and even filling of the measuring section This is the only way to achieve a flawless and reproducible measurement can be guaranteed. In a preferred embodiment of the invention are therefore the inlet and outlet connection for the gas to be measured on opposite sides Sides of the pipe attached.
Beispielsweise befinden sich die beiden Anschlüsse jeweils am Ende der Meßstrecke, wodurch tote Winkel vermieden werden.For example, the two connections are each at the end the measuring section, whereby blind spots are avoided.
Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind der Zu- und der Ableitungsanschluß im Bereich der halben Länge des Rohres (einander diametral gegen-Uberliegend) vorgesehen, und es ist in dem Rohr ein Innenrohr konzentrisch angeordnet, das die eigentliche Meßkammer bildet und das in den dem Zu- und Ableitungsanschluß entfernten Bereichen perforiert ist. Hierdurch wird innerhalb der Meßkammer eine praktisch strömungsfreie und dennoch gleichmäßige Verteilung des zu messenden Gases erzielt. Diese Ausführungsform wird vor allem zur Messung an Abgasen von Verbrennungsanlagen und Verbrennungsmaschinen eingesetzt. Dabei ist vor allem darauf zu achten, daß das Gas, wenn es sich in der Meßkammer befindet, die Temperatur dec Gases in der Vergleichskammr aufweist. Selbstverständlich sind in die Zuleitung zur Meßkammer Kühler (wozu häufig bereits die Zuleitungen auareichen), Ventile, Kondensatabscheider u.dgl. eingeschaltet.In another preferred embodiment of the invention, the Inlet and outlet connection in the area of half the length of the pipe (each other diametrically opposite), and there is an inner tube concentric in the tube arranged that forms the actual measuring chamber and that in the inlet and outlet connection distant areas is perforated. This is a within the measuring chamber practically flow-free yet even distribution of the gas to be measured achieved. This embodiment is mainly used for measuring exhaust gases from incineration plants and internal combustion engines are used. It is particularly important to ensure that the gas, if it is in the measuring chamber, the temperature of the gas in the Has comparison chamber. Of course, in the supply line to the measuring chamber Cooler (for which the supply lines often already reach), valves, condensate separators etc. switched on.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung, die zur Durchführung atmosphärischer Messungen vorgesehen ist, ist die Meßstrecke mit dem Vergleichsgas dicht abgeschlossen und mit C02-freier Luft gefüllt. Dabei ist an das Rohr der Vergleichsmeßstrecke eine Druckausgleichsblase angeschlossen. Diese Blase nimmt bei Temperaturanderungen Gas aus der Vergleichsmeßstrecke auf, ohne daß sich der Druck meßerheblich ändert.In one embodiment of the invention that is used to carry out atmospheric Measurements are provided, the measuring section with the reference gas is tightly sealed and filled with C02-free air. The comparison measuring section is attached to the pipe a pressure equalization bladder connected. This bubble decreases with temperature changes Gas from the comparison measuring section without the pressure changing significantly.
Weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele im Zusammenhang mit den Ansprüchen. Es zeigen in vereinfachter-und schematisierter Darstellung unter Weglassung aller für das Verständnis der Erfindung nicht erforderlichen Einzelheiten und Teile: Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Vorrichtung mit analo Er Anzeige, Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Meßvorrichtung mit digitaler Anzeige, Fig. 3 einen Langsschnitt durch zwei Meßstrecken, und Fig. 4 einen Längsschnitt durch zwei andere Meßstrecken.Further details and configurations of the present invention result from the following description of the exemplary embodiments shown in the drawing in connection with the claims. It show in a simplified and schematized way Representation with omission of all not necessary for an understanding of the invention Details and parts: Fig. 1 is a block diagram of a device with analog Er Display, Fig. 2 is a block diagram of a measuring device with digital display, FIG. 3 shows a longitudinal section through two measuring sections, and FIG. 4 shows a longitudinal section through two other measuring sections.
Ein Oszillator, der eine Frequenz von 38 kHz erzeugt, speist phasensynchron über Leitungen 2 und 3 je einen piezokeramischen Ultraschallwandler 4 und 5. Die Ultraschallwandler 4 und 5 sind einander parallel geschaltet und erzeugen aus den ihnen zugeführten elektrischen Schwingungen mechanische Schwingungen. Sie sind am Ende je einer von einem Rohr 6 bzw. 7 umschlossenen Meßstrecke 8 bzw. 9 angeordnet. Am anderen Ende der Rohre 6 und 7 bzw. der Meßstrecken 8 und 9 sind gleichartige Ultraschallwandler 10 und 11 angeordnet, die als Empfänger dienen. In der geschlossenen Meßstrecke 9 befindet sich ein Vergleichsgas. Dagegen ist das di Meßstrecke 8 umgebende Rohr 6 an seint beiden Enden mit jeweils einem Zulaufanschlußstutzen 12 bzw. einem Ablaßanschlußstutzen 13 versehen, durch die das zu messende Gas zu- und abgeleitet wird.An oscillator, which generates a frequency of 38 kHz, feeds phase-synchronously Via lines 2 and 3 each a piezoceramic ultrasonic transducer 4 and 5. The Ultrasonic transducers 4 and 5 are connected in parallel to each other and generate from the electrical vibrations fed to them mechanical vibrations. You are on end one measuring section each enclosed by a pipe 6 or 7 8 or 9 arranged. At the other end of the tubes 6 and 7 or the measuring sections 8 and 9 similar ultrasonic transducers 10 and 11 are arranged, which serve as receivers. A reference gas is located in the closed measuring section 9. Against that di measuring section 8 surrounding pipe 6 at both ends, each with an inlet connection piece 12 or a drain connector 13 through which the gas to be measured is supplied. and is derived.
Die beiden Empfänger-Wandler 10 und 11 sind einpolig miteinander und mit Masse über eine Masseleitung 14 verbunden. Die beiden anderen Anschlüsse der Wandler 10 und 11 sind über je eine Meßleitung 15 und 16 mit einem Verstärker 17 bzw. 18 verbunden. Die Ausgänge der beiden Verstärker 17 und 18 sind über Steuerleitungen 19 bzw.The two receiver transducers 10 and 11 are unipolar with each other and connected to ground via a ground line 14. The other two connections of the Converters 10 and 11 are each connected to an amplifier 17 via a measuring line 15 and 16 or 18 connected. The outputs of the two amplifiers 17 and 18 are via control lines 19 or
20 mit dem invertierenden bzw. dem nicht invertierenden Eingang eines Operationsverstärkers 21 verbunden. An dessen Ausgang ist ein Anzeigeinstrument 22 angeschlossen.20 with the inverting or the non-inverting input of a Operational amplifier 21 connected. There is a display instrument at its output 22 connected.
Die beiden Ultraschallwandler 4 und 5 erzeugenfrleich phasige) phasensynchrone mechanische Schwingungen, die sich als Schall durch die Meßstrecke 8 bzw. die Vergleichsmeßstrecke 9 hindurch bis zu den Empfänger-Schallwandlern 10 und 11 ausbreiten. Die Abstände zwischen den Wandlern 4 und 10 bzw. 5 und 11 sind gleich groß,und es erhalten die Wandler 10 und 11 gleichphasige Schallschwingungen, falls in den beiden Meßstrecken 8 und 9 ein Gas mit der gleichen Zusammensetzung bzw. mit der gleichen Schallausbreitungsgeschwindigkeit vorhanden ist (gleicher Druck und gleiche Temperatur in den beiden Meßstrecken 8 und 9 urausgesetzt). Weicht jedoch in der Meßstrecke 8 die Gazzusammensetzung von der in der Vcrgleichsmeßstrecke 9 ab, beispielsweise aufgrund eines etwas höheren CO2-Anteiles, dann ergibt sich eine Phasendifferenz zwischen den von den beiden Wandlern 10 und 11 erze ten Signalen, weil die Schallwellen den Wandler 10 geringfügig verzögert und daher nicht mehr phasensynchron erreichen. Die Verstärker 17 und 18 verstärken die Signale. Bei phasensynchronen elektrischen Signalen der Wandler 10 und 11 gelangen diese entsprechend verstärkt an die Eingänge des Opcrations verstärkers 21, dessen Ausgangssignal dann Null ist, weil die Differenz der beiden Eingangssignale ebenfalls Null ist. Ergibt sich jedoch eine Phasenabweichung, dann ist die Differenz der Eingangssignale nicht mehr Null, und am Ausgang des Operationsverstärkers 21 erscheint ein dieser Phasendifferenz proportionales Signal, das als Strom das Anzeigeinstrument 22 speist. Das Anzeigeinstrument 22 weist eine in Prozent C02 eingeteilte Skala auf.The two ultrasonic transducers 4 and 5 generate synchronous (phase) synchronous ones mechanical vibrations that appear as sound through the measuring section 8 or the comparison measuring section 9 through to the receiver transducers 10 and 11. The distances between the transducers 4 and 10 or 5 and 11 are the same size, and the Transducer 10 and 11 in-phase sound oscillations, if in the two measuring sections 8 and 9 a gas with the same composition or with the same sound propagation speed is present (same pressure and same Temperature in the two Measuring sections 8 and 9 initially exposed). However, if the gauze composition differs in the measuring section 8 from that in the comparison measuring section 9, for example due to a somewhat higher CO2 proportion, then there is a phase difference between the two Converters 10 and 11 erze th signals because the sound waves the converter 10 slightly delayed and therefore no longer achieved phase-synchronously. The amplifiers 17 and 18 amplify the signals. In the case of phase-synchronous electrical signals, the converter 10 and 11 these get amplified accordingly to the inputs of the operational amplifier 21, whose output signal is then zero because the difference between the two input signals is also zero. However, if there is a phase deviation, then the difference is of the input signals no longer zero, and at the output of the operational amplifier 21 a signal proportional to this phase difference appears, which is used as a current by the display instrument 22 feeds. The display instrument 22 has a scale divided into percent CO2 on.
Es versteht sicht daß anstelle des Operationsverstär kers 21 auch eine elektrische Anordnung verwendet werden kann, die zwei von den Steuerleitungen 19 und 20 angesteuerte Impulsformor umfaßt, denen ein ODER-Gliedinachgeschaltet ist, das seinerseits das Anzeigeinstrument 22 ansteuert.It is understood that instead of the operational amplifier amplifier 21 also an electrical arrangement can be used that includes two of the control lines 19 and 20 controlled pulse formers, which are followed by an OR gate is, which in turn controls the display instrument 22.
Bei der mechanischen Bemessung~der Meßstrecken 8 und 9, also der Länge der Rohre 6 und 7 sowie der Wahl der Frequenz des Generators 1 ist darauf zu achten, daß *bzw. ein Flip-Flop über den gewünschten Meßbereich hinweg die Phasenvorschiebung den Wert von 1800 nicht überschreitet, weil ab 1800 der Ausschlag sich wieder vermindern würde.With the mechanical dimensioning ~ of the measuring sections 8 and 9, i.e. the length of pipes 6 and 7 as well as the choice of the frequency of generator 1 must be taken into account, that * or. a flip flop over the desired measuring range the phase advance does not exceed the value of 1800, because from 1800 the deflection would decrease again.
Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform speist ein Impulsgenerator 23 über Leitungen 2 und 3 wieder die Wandler 4 und 5. Die nachgeschaltete Anordnung bis einschließlich der Verstärker 17 und 18 ist unverändert gegenüber dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1. Der Impulsgenerator erzeugt jedoch nicht eine gleichmäßige Schwingung, sondern schmale Impulse mit einer Impulsbreite von ca. 26 sec, die einen Abstand von ungefähr 1 msec voneinander aufweisen. Die auf die Eigen-Resonanz der Ultraschallwandler 4 und 5 abgestimmte Impulsbreite regt die Wandler 4 und 5 zu einer aperiodisch gedämpften mechanischen Schwingung an, von denen jeweils der erste mit der größten Amplitude ausgenutzt wird. Je nach der Schallausbreitungsgeschwindigkeit im Gas der Meßstrecke 8 bzw. 9 trifft dieser aperiodische Schwingungszug nach unterschiedlichen Zeiten bei den Wandlern 10 und 11 ein und ergibt ein entsprechendes elektrisches Signal, das von den Verstärkern 17 und 18 verstärkt wird. Die Steuerleitungen 19 und 20 führen dieses Signal einem Amplitudendiskriminator in Gestalt eines Schmitt-Triggers 24 bzw. 25 zu, dessen Ansprechschwelle so eingestellt ist, daß er auf die erste Halbschwingung der aperiodisch gedämpften Schwingung anspricht. Am Ausgang der beiden Schmitt-Trigger 24 und 25 erscheint dann jeweils ein Impuls, wobei die beiden Impulse zueinander zeitlich versetzt sind. Der zuerst ankommende Impuls des Schmitt-Triggers 25 wird über eine Impulsleitutlg 27 einom Betriebseingang eines elektronischen Zählers 28 zugeführt. Der zeitlich danach erscheinende Impuls des Schmitt-Triggers 24 wird über eine Impulsleitung 26 einem Stillsetzeingang des elektronischen Zählers 28 zugeführt. Der Zähleingang des elektronischen Zählers 28 ist über eine Zählleitung 2q mit einem Oszillator 30 verbunden. Mit Eintreffen des Impuls es auf der Impulsleitung 27 beginnt der Zähler 28 die Impulse des Oszillators 30 zu zählen. Er beendet diesen Zähivorgang mit Beginn des Eintreffens des Impulses auf der Impulsleitung 26. Der erreichte Zähler stand wird auf einer Digitalanzeige 31 dargestellt.In the embodiment shown in FIG. 2, a pulse generator feeds 23 via lines 2 and 3 again converters 4 and 5. The downstream arrangement up to and including the amplifiers 17 and 18 is unchanged from the exemplary embodiment according to Fig. 1. However, the pulse generator does not generate a uniform oscillation, but narrow pulses with a pulse width of approx. 26 sec, which are a distance of about 1 msec from each other. The on the self-resonance of the ultrasonic transducer 4 and 5 matched pulse width stimulates the transducers 4 and 5 to an aperiodically attenuated one mechanical oscillation, of which the first with the greatest amplitude is exploited. Depending on the speed of sound propagation in the gas in the measuring section 8 or 9 this aperiodic oscillation occurs after different times at transducers 10 and 11 and produces a corresponding electrical signal, which is amplified by the amplifiers 17 and 18. The control lines 19 and 20 lead this signal to an amplitude discriminator in the form of a Schmitt trigger 24 or 25, whose response threshold is set so that it goes to the first Half oscillation of the aperiodically damped oscillation responds. At the exit of the two Schmitt triggers 24 and 25 then each appear a pulse, the two pulses are staggered in time. The first incoming pulse of the Schmitt trigger 25 becomes an operating input of a via an impulse duct 27 electronic Counter 28 supplied. The pulse of the Schmitt trigger that appears afterwards 24 becomes a standstill input of the electronic counter via a pulse line 26 28 supplied. The counting input of the electronic counter 28 is via a counting line 2q connected to an oscillator 30. With the arrival of the impulse it is on the impulse line 27, the counter 28 begins to count the pulses from the oscillator 30. He finishes this one Counting process with the beginning of the arrival of the pulse on the pulse line 26. The counter reached is shown on a digital display 31.
Die Frequenz des Oszillators 30 ist so auf die Länge der Meßstrecken 8 und 9 abgestimmt, daß die Anzeige 31 unmittelbar dem C02-Anteil des zu messenden Gases in der Meßstrecke 8 in Prozent anzeigt.The frequency of the oscillator 30 is based on the length of the measuring sections 8 and 9 matched that the display 31 is directly related to the C02 portion of the to be measured Indicates gas in the measuring section 8 in percent.
Statt die Impulsleitungen 26 und 27 an Steuereingänge des elektronischen Zählers 28 zu führen, können diese Leitungen auch eine Torschaltung ansteuern, die in den Verlauf der Zählleitung 29 eingeschaltet ist und die Impulse des Oszillators 30 nur vom Beginn des Impulses auf der Impulsleitung 27 bis zum Beglnn des Impulses auf der Impulsleitung 26 durchläßt.Instead of the pulse lines 26 and 27 to control inputs of the electronic To lead counter 28, these lines can also control a gate circuit that is turned on in the course of the counting line 29 and the pulses of the oscillator 30 only from the beginning of the pulse on the pulse line 27 to the start of the pulse on the pulse line 26 passes.
In Fig. 3 ist ein Längsschnitt durch zwei Meßstrecken 8 und 9 dargestellt, die sich für die Rauchgacmessung an Heizungsanlagen eignen. Die beiden aus Metall bestehenden Rohre 6 und 7 sind durch je eine gut temperaturleitfähige Brücke 32 im Abstand von ihren Enden starr miteinander verbunden. Der Zulaufanschluß 12' ist diametral gegenüberliegend dem Ablaufanschluß 131 etwa in der halben Länge des Rohres Ó angeordnet. Innerhalb des Rohres 6 befindet sich ein Innenrohr 33,. das außer in seinem mittleren, den Anschlußstutzen 12' und 13' gegenüberliegendem Bereich perforiert ist. Das Innenrohr 33 ist an seinen beiden Enden im Rohr 6 durch je einen Gummiring 34 konzentrisch gehalten und fixiert. Die Enden des Innenrohres 33 sind durch den Wandler 4 und den Wandler 10 verschlossen. Das zu messende Gas strömt durch den Zulauf anschlußstut zcn 12' zu, verteilt sich im Ringraum und dringt durch die Perforation in die durch das Innenrohr 33 gebildete Meßkammer ein. Von dort aus gelangt es wieder in den Ringraum und strömt zum Ablaßanschlußstutzen 13' hinaus, Die das Durchströmen bewirkende Pumpe sowie weitere Aggregate, wie Ventile, Leistungen, Kondensatabscheider usw., sind nicht dargestellt.In Fig. 3 a longitudinal section through two measuring sections 8 and 9 is shown, which are suitable for smoke gas measurement on heating systems. The two made of metal existing pipes 6 and 7 are each connected by a bridge 32 with good thermal conductivity rigidly connected to each other at a distance from their ends. The inlet connection 12 'is diametrically opposite the drain connection 131 about half the length of the pipe O arranged. An inner tube is located inside the tube 6 33 ,. except in its middle, the connecting pieces 12 'and 13' opposite Area is perforated. The inner tube 33 is through at both ends in the tube 6 one rubber ring 34 each held concentrically and fixed. The ends of the inner tube 33 are closed by the converter 4 and the converter 10. The gas to be measured flows through the inlet connector zcn 12 ', is distributed in the annular space and penetrates through the perforation into the measuring chamber formed by the inner tube 33. from from there it gets back into the annulus and flows to the drain connection nozzle 13 ' addition, the flow causing the pump and other units, such as valves, Services, condensate separators, etc. are not shown.
Das Rohr 7, das die Vergleichsmeßstrecke 9 umschließt, besteht aus zwei Rohrabschnitten jeweils etwa halber Länge, die an ihren einander zugewandten Enden mit einem Feingewinde versehen sind, und durch einen Uberwurfring 35 miteinander verbunden sind. Durch Aus-und Eindrehen der beiden Rohrhälften kann die Länge, also der Abstand des Wandlers 5 vom Wandler 11 exakt eingestellt werden. Die beiden Wandler 5 und 11 sind durch Gummiringe 36 schallisoliert-gehäLen. Die Innenoberfläche des Rohres ist durch eine Schaumgummiauskleidung 37 reflexionsarm gemacht.The tube 7, which encloses the comparison measuring section 9, consists of two pipe sections each about half the length facing each other Ends are provided with a fine thread, and by a coupling ring 35 together are connected. By turning the two tube halves out and in, the length, so the distance of the transducer 5 from the transducer 11 can be set exactly. The two converters 5 and 11 are soundproofed by rubber rings 36. The inner surface of the The pipe is made low-reflection by a foam rubber lining 37.
Bei der erstmaligen Justage wird die Meßstrecke 9 mit demselben Gas gefüllt wie die Meßstrecke 8, und es wird dann durch Einstellung der beiden Rohrhälften des Rohres 7 das Ausgangssignal der Meßvorrichtung auf Null eingestellt. Diese Stellung wird fixiert. Danach kann durch Einbringen des zu messenden Gases in die Meßstrecke 8 die Bestimmung des COZ-Gehaltes dieses Gases in der zuvor beschriebenen Weise erfolgen. Die in Fig. 3 dargestellte und zuvor beschriebene Anordnung eignet sich zur kontinuierlichen Rauchgasmessung.When the adjustment is made for the first time, the measuring section 9 is operated with the same gas filled like the measuring section 8, and it is then adjusted by adjusting the two tube halves of the tube 7, the output signal of the measuring device to zero set. This position is fixed. Then by introducing the gas to be measured in the measuring section 8 the determination of the COZ content of this gas in the previously described Way. The arrangement shown in FIG. 3 and described above is suitable for continuous flue gas measurement.
Werden nur Einzelmessungen durchgeführt, dann genügt es, die Meßstrecke 8 ohne Innenrohr 33 auszubilden, die Anschlußstutzen 12 und 13 an einander entgegengesetzte Enden des Rohres 6 anzubringen und die Innenoberflache des Rohres mit einer Schaumgummiauskleidung 37 zu wrsehen. Die Anordnung gemäß Fig. 3 dient vor allem dazu, um Beeinflussungen des Meßergebnisses durch Strömung in der Meßstrecke zu verhindern.If only individual measurements are carried out, then it is sufficient to cover the measuring section 8 without forming the inner tube 33, the connecting pieces 12 and 13 on opposite sides To attach ends of the pipe 6 and the inner surface of the pipe with a foam rubber lining 37 to see. The arrangement according to FIG. 3 is mainly used to prevent influences to prevent the measurement result by flow in the measuring section.
Bei der in Fig. 4 dargestellten AusfUhrungaform handelt es sich um ein Gerät für atmosphärische Messungen, also für Messungen mit sehr geringem C02-Anteil( dabei werden hohe Anforderungen an die Meßempfindlichkeit gestellt. Die Meßstrecken 8 und 9' sind erheblich länger als bei den zuvor beschriebenen AusfUhrungsformen; beide Meßstrecken sind mit einer Schaumgummiauskleidung 37 versehen. Die Meßstrecke für das zu messende Gas weist an den Enden die beiden Anschlußstutzen 12 und 13 auf. Die Vergleichsmeßstrecke 9' enthält völlig CO2-freie Luft, die dadurch erhalten wird, daß sie vor dem Einfüllen mehrmals grdndlich mit Kalilauge gespült wird, Die Meßstrecke 9' ist abgeschlossen und über einen Anschlußstutzen 38 mit einer Druckausglelchsblase 39 verbunden, die dazu dient, bei Temperatiiränderungen, die beide Meßstrecken 8' und 9' mitmachen, eilen gleichbleibenden atmosphärischen Druck in der Meßstrecke 9' sicherzustellen. Das die Meßstrecke 9' bildende Rohr 7 ist ungeteilt. Die Anfangsjustage kann dadurch erfolgen, daß einer der beiden Wandler 5 oder 11 axial verschiebbar und fixierbar angebracht ist.The embodiment shown in FIG. 4 is a device for atmospheric measurements, i.e. for measurements with a very low C02 content ( high demands are made on the measurement sensitivity. The measuring sections 8 and 9 'are considerably longer than in the previously described embodiments; Both measuring sections are provided with a foam rubber lining 37. The test section For the gas to be measured, the two connecting pieces 12 and 13 have at the ends on. The comparison measuring section 9 'contains completely CO2-free air, which is obtained as a result that it is thoroughly rinsed several times with potassium hydroxide solution before filling Measurement section 9 'is closed and via a connecting piece 38 with a pressure compensation bubble 39 connected, which serves, in the event of temperature changes, the two measuring sections 8 ' and 9 'join in, rushing constant atmospheric pressure in the measuring section 9 'to ensure. The pipe 7 forming the measuring section 9 ' is undivided. The initial adjustment can take place in that one of the two transducers 5 or 11 is attached axially displaceable and fixable.
Zur Messung des C02-Cchaltes von at;mosphirischer LuSt kann auch ein Syutem mit nur einer Meßstrecke §' verwendet werden. Dabei wird die Vergleichsmeßstrecke elektrisch dargestelLt durch Verzögerungsglieder, Signalformstufen und Temperatur- und Druckkorrektoren.To measure the C02-C content of atmospheric air, a Syutem can be used with only one measuring section § '. The comparison measuring section is thereby Electrically represented by delay elements, signal form stages and temperature and pressure correctors.
Um Atemanalysen oder sonstige relativ schnelle Momentanmessungen durchführen zu können, wird in der Meßstrecke 8 eine nach Stärke und Richtung gleichmäßige Strömung des zu messenden Atemgases mittels einer Pumpe sehr konstanter Leistung erzeugt, die durch Zwischenschalten von Drosseln und Ausgleichskammern hinsichtlich ihrer Konstanz noch verbessert wird. Die durch die Strömung erzeugte Phasenverschiebung oder Laufzeitveränderung wird bei Durchströmung mit Vergleichsgas oder Normalluft durch Nulljustierung ausgeglichen, worauf dann die Messung erfolgen kann. Bei digitaler Meßwert erfassung wird außerdem die Oszillatorfrequenz des Oszillators 30, der den elektronischen Zähler 28 speist, entsprechend angepaßt.To carry out breath analyzes or other relatively quick instantaneous measurements to be able to, a flow uniform in strength and direction is in the measuring section 8 of the breathing gas to be measured is generated by means of a pump with a very constant power, by interposing throttles and compensation chambers with regard to their Constancy is still being improved. The phase shift created by the flow or change in running time occurs when the reference gas or normal air flows through compensated by zero adjustment, whereupon the measurement can take place. With digital Measured value detection is also the oscillator frequency of the oscillator 30, which the electronic counter 28 feeds, adapted accordingly.
Es versteht sich, daß die Erfindung nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt ist, sondern Abweichungen davon möglich sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Insbesondere können einzelne Erfindungsmerkmale fiir sich oder zu mehreren kumbinlert Anwendung finden.It goes without saying that the invention does not apply to the exemplary embodiments shown is limited, but deviations are possible without the scope of the invention to leave. In particular, individual features of the invention can be used for themselves or for several kumbinlert apply.
Bevorzugt arbeiten das Gerät bzw. die Vorrichtung nicht mit hörbarem Schall, sondern mit Ultraschall. Dies hat den Vorteil, daß das Gerät eine sehr handliche Größe erhält und ermöglicht außerdem eine Abschirmung des Gerätes. Diese Abschirmung hat den VorteiL, daß weder Störungen von aussen auf das Gerät einwirken noch umgekehrt das Gerät Störstrahlung nach aussen abstrahlt.Preferably, the device or the device does not work with audible Sound, but with ultrasound. This has the advantage that the device is very handy Size maintains and also enables the device to be shielded. This shield has the advantage that neither external disturbances affect the device nor vice versa the device emits interference radiation to the outside.
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